范炫芬
(福建卓越建設工程開發有限公司)
如何加強深基坑工程質量安全監督管理
范炫芬
(福建卓越建設工程開發有限公司)
大規模的地下空間結構已在工業與民用建筑領域普遍存在,深基坑支護施工過程選擇合理的支護方案、科學監測手段、優化質量安全控制措施是關鍵。
深基坑支護;土方工程;科學監測;質量安全控制
隨著我國城市化進程的不斷發展,使地下空間有效的利用是重要的研究課題。大規模的地下防控工程、商場、停車場等空間結構在高層建筑設計施工中更為普遍,各種深基坑工程防護結構體系也被設計建設出來。但基坑工程普遍存在建設周期短、使用時間長、施工工序相對復雜、技術含量高,受現場條件、地下水文地質、開挖深度、周邊環境等不利因素影響大的特點。因此,如何加強深基坑防護領域的質量安全監管工作,已被施工各方責任主體當作重大危險源加以嚴格控制。本文以融僑江濱廣場場深基坑支護施工為案例,分析質量安全的相關控制措施,為類似工程提供參考。
融僑江濱廣場場地位于福州市北江濱大道東北側,江岸名都(上浦路與江濱西大道交叉口東南側,框剪,樁基礎)南側,東面為擬拆遷福州市抗菌素廠,南側現為空地,基坑開挖期間東側和南側將施工24~36m寬規劃道路,距離30m為江濱大道車行道,道路路面標高約10.5m,距離地下室約13m為江濱大道人行道寬約9.0m,路面標高約8.50m,交通便利。場地內舊承臺和基層以及清理完畢,場地內無市政管線。本工程擬建物為1幢25層酒店、1幢35層寫字樓及其4層裙樓和地下2層滿鋪地下室。該工程± 0.00相當于羅零標高8.00m,場地周圍平整后相對高程約-0.80~ 1.00m,地下室承臺底標高-10.60m,基坑開挖深度9.80~11.60m,坑內主樓電梯井開挖深度較底板低3~5m。
本基坑工程,存在合同工期緊、施工場地狹窄、基坑開挖面積較大、緊鄰閩江水力聯系密切、土質多為飽和的軟弱土層、西側高層建筑鄰近、土方外運存在交通高峰限行等多方面因素。所以根據研究決定,對基坑支護形式采取采用局部剖面拉森鋼板樁+ SMW工法樁+一道混凝土內撐+一道腰部錨桿,坑中坑采用拉森鋼板樁+鋼支撐。本工程中所使用的基坑防護形式能夠對開挖面創造良好的工作環境,并且能夠最大程度的降低地下水對基坑的影響,使基坑的穩定性不斷加強。
具體施工工序確定如下:
場地平整→3-3剖面拉森鋼板樁施工→基槽開挖→SMW工法樁(從地面施工)和立柱施工→分層分段土方開挖至第一級平臺處,對放坡段噴射混凝土,3-3剖施工擴孔錨桿→消壓井施工→鋼筋混凝土冠梁、支撐梁施工并養護至設計強度→分級土方開挖至腰梁墊層底標高→擴孔式預應力錨桿、鋼筋混凝土腰梁施工并養護至設計強度→分級土方開挖至基坑底設計標高→地下室結構施工至底板面,設置傳力帶→地下室結構施工至地下二層樓板標高→土方回填→設置傳力帶→地下室結構施工至±0.00標高→拆撐→土方回填→HN700×300型鋼拔樁回收最后進行土方回填。
(1)明確土方開挖順序,合理平衡運輸通行、嚴格開挖程序。
①土方必須分層分段均衡開挖。
嚴格做到開挖一層支護一層,上層未支護完,不得開挖下一層。開挖坡度必須符合設計要求,坡度不得大于設計坡度,同時不得在大雨天開挖施工,每層開挖深度不超過1.5m,每段開挖長度不大于15m,淤泥層開挖長度不大于6m,且應間隔開挖,開挖后應及時對壁面進行修整,嚴禁擾動地基土。
②合理布置退土順序,平衡垂直分力和行駛車輛荷載對支護樁柱及結構柱樁的應力破壞。
③機械開挖應注意挖鏟不得碰撞圍護樁,應防止圍護樁排樁和工程樁受到破壞,機械設備必須順著一邊走,不許來回碾壓,使工程樁壓偏.坑壁應保留300mm厚土層,用人工清除浮土,用人工開挖承臺土方,嚴禁用機械開挖承臺土方。開挖立柱樁周邊土方時應先沿立柱四周掏槽下挖,下挖一段再開挖立柱周邊土方,如此循環,避免立柱側偏。開挖時注意避免碰撞立柱,嚴禁在水平支撐上堆放重物,嚴禁臨空碾壓支撐梁。

表1 土方開挖立面分段規劃

圖1 土方分區安排及通道布置圖
(2)基坑支護體系做到圍護結構堵水,坡頂、坑內構筑物有效降排水,以保持基坑內水位在基坑底以下,是保證施工順利進行的關鍵。
①基坑排水包括地表水處理和基坑內的水處理,地表水的阻截,主要是在邊坡頂設置排水溝。基坑內沿基坑四周設置排水溝和集水井,及時排干基坑的水。排水溝寬400mm,深400mm,集水坑1m×1m,深1m,用磚砌,水泥砂漿批面;在坑壁部不讓水浸泡基坑壁;坑底另設DN500塑料管開孔包網做降水點。基坑內排出水及洗車污水池污水要經過沉淀過濾后能有效排入市政排污管道。
②基坑周邊維護結構能有效止水、堵水的關鍵是如何保證水泥土攪拌樁身的強度和均勻性。
在施工中應加強對水泥用量和水灰比的控制,確保泵送壓力不小于0.3MPa。根據鉆頭下沉和提升兩種不同的速度,注入土體攪拌均勻的水泥漿液,確保水泥土攪拌樁在初凝前達到充分攪拌,水泥與被加固土體充分拌和,以確保攪拌樁的加固質量。
③做好施工過程的預控措施:
a.水泥流量、注漿壓力采用人工控制,嚴格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度,用水量采取總量控制,并用比重儀隨時檢查水泥漿的比重。土體應充分攪拌,嚴格控制鉆孔下沉、提升速度,使原狀土充分破碎,有利于水泥漿與土均勻拌和。
b.漿液不能發生離析,水泥漿液應嚴格按預定配合比制作,為防止灰漿離析,放漿前必須攪拌30s再倒入存漿桶。
c.壓漿階段輸漿管道不能堵塞,不允許發生斷漿現象,全樁須注漿均勻,不得發生土漿夾心層。
d.發生管道堵塞,應立即停泵處理。待處理結束后立即把攪拌鉆具上提和下沉1.0m后方能繼續注漿,等10~20s恢復向上提升攪拌,以防斷樁發生。
e.施工冷縫處理
由常規套鉆1個孔改為套鉆2個孔來增加搭接的強度和抗滲度。
嚴格控制上提和下沉的速度,做到輕壓慢速以提高搭接的質量。
如上述方法無法滿足要求,采取在冷縫處圍護樁外側補攪素樁方案,以防偏鉆,保證補樁效果,素樁與圍護樁搭接厚度約10cm,確保圍護樁的止水效果。
f.滲漏水處理
在整個基坑開挖階段,備好相應設備及材料,密切注視基坑開挖情況,一旦發現墻體有漏點,及時進行封堵。具體采用以下兩種方法補漏。
引流管:在基坑滲水點插引流管,在引流管周圍用速凝防水水泥砂漿封堵,待水泥砂漿達到強度后,再將引流管打結。
雙液注漿
A.配制化學漿液。
B.將配制拌合好的化學漿和水泥漿分別送入貯漿桶內備用。
C.注漿時啟動注漿泵,通過2臺注漿泵2條管路同時接上Y型接頭從出口混合注入孔底被加固的土體部位。
(3)加強測量監控技術,把握好施工各階段結構的受力體系轉換,保證結構在施工和使用過程中均處在安全工作狀態,是基坑支護施工的技術關鍵。
①本基坑必須監測的項目包括:基坑坑頂沉降、平面位移監測;基坑周邊建(構)筑物沉降監測;基坑周邊道路管線、道路的沉降監測;基坑冠梁沉降、平面位移監測;基坑周邊地表沉降監測;基坑支護樁外深層土體位移監測;基坑支護樁外地下水位測試;基坑支承柱沉降、平面位移監測;基坑內支撐構件軸力監測;基坑塔吊沉降、水平位移監測點。具體平面布置如圖2。
②所有監測安排均應以確保基坑支護及周邊環境安全為宗旨,若開挖過程中出現位移速率、支撐軸力較大等異常情況時,應適當加密監測次數。并且每次監測完畢后及時整理分析測試數據,向業主和監理單位提供監測簡報。若發現異常情況及時報警。
③對基坑工程現場監測采用儀器監測與巡視檢查相結合的方法,基坑施工和使用期內,每日派專人巡視檢查并做好記錄,巡視以目測為主,對自然條件、支護結構、施工工況、周邊環境及監測設施等定時進行檢查。每天排專人巡視基坑周邊路面以及管道裂縫和沉降等情況、坡面以及支護樁間是否有滲水情況,做好當天巡視記錄,出現情況立馬匯報,必要時啟動應急預案。
建立完善的監測體系能有效指導基坑開挖和支護結構的施工,保證基坑支護結構、相鄰建筑物、周邊道路及地下管線的安全;驗證支護結構設計,為完善設計提供依據。

圖2 基坑監測平面分布圖
加強深基坑工程質量安全監督管理是目前最需要解決的問題之一,在技術上我們要根據實際情況針對基坑開挖量、巖層、地下水等多種因素進行控制。同時要制定良好的管理制度,在施工過程中要做針對每到工序制定管理辦法,做到技術和管理的雙重保證,最大程度提高基坑的安全性。
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